蛋白质的细胞功能:蛋白质是细胞中的主要功能分子。除了特定类别的RNA,大多数的其他生物分子都需要蛋白质来调控。蛋白质也是细胞中含量较为丰富的分子之一;例如,蛋白质占大肠杆菌细胞干重的一半,而其他大分子如DNA和RNA则只分别占3%和20%。在一个特定细胞或细胞类型中表达的所有蛋白被称为对应细胞的蛋白质组。蛋白质能够在细胞中发挥多种多样的功能,涵盖了细胞生命活动的各个方面:发挥催化作用的酶;参与生物体内的新陈代谢的调剂作用,如胰岛素;一些蛋白质具有运输代谢物质的作用,如离子泵和血红蛋白;发挥储存作用,如植物种子中的大量蛋白质,就是用来萌发时的储备;许多结构蛋白被用于细胞骨架等的形成,如肌球蛋白;还有免疫、细胞分化、细胞凋亡等过程中都有大量蛋白质参与。氨基酸的作用:氨基酸分解代谢所产生的a-酮酸,随着不同特性,循糖或脂的代谢途径进行代谢。504-15-4
肽键形成:两种氨基酸通过肽键缩合形成二肽:由于氨基酸的胺和羧酸基团都能反应形成酰胺键,一个氨基酸分子可以与另一个氨基酸分子反应并通过酰胺键连接起来。这种氨基酸的聚合产生了蛋白质。这个缩合反应产生新形成的肽键和一分子水。在细胞中,这种反应不会直接发生;相反,氨基酸首先通过酯键附着在转移RNA分子上而被启动。这种氨基酰基tRNA是由氨基酰基tRNA合成酶在atp依赖反应中产生的。[96]这个氨基酰-tRNA就是核糖体,其催化延伸蛋白质链的氨基对酯键的攻击。由于这一机制,所有由核糖体制造的蛋白质都是从它们的N端开始合成,并向它们的C端移动。154057-56-4氨基酸的作用:或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。
蛋白质是生物体所必需的生物大分子物质,是细胞中含量较丰富,功能较多的大分子物质,在各种生命活动过程中发挥重要作用,是维持生命的物质基础。粮农组织(FAO)表示,成年人每天摄取蛋白质应在75 g以上,而世界人均水平只有68.8 g,我国目前平均水平光60 g[1]。蛋白质摄入不足主要是由于蛋白质的很全摄入量不足以及摄取的蛋白质中的氨基酸的比例失衡导致,目前解决蛋白质摄入不足的首要方法是开辟新型蛋白质来源,并通过合理的膳食搭配来解决氨基酸比例失衡。动物蛋白虽然是质量的蛋白源,但其转化途径要比植物蛋白质的提取需要更多的经济费用及更长的时间周期,而植物蛋白质的利用成本相对较低,因此加工利用植物蛋白质是我国目前主要的解决蛋白质供应不足的措施。
氨基酸在工业上有多种用途,但主要用作动物饲料添加剂。这是必要的,因为这些饲料的许多主要成分,如大豆,要么含量低,要么缺乏一些必需的氨基酸:赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸在这些饲料的生产中是较重要的。[67]在饲料行业中,氨基酸也被用来螯合金属离子,用于从补充剂中吸收矿物质,用于改善这些动物的健康。食品工业也是氨基酸的主战场,特别是谷氨酸,其被用作鲜味剂阿斯巴甜(天冬氨酰-苯丙氨酸-1-甲酯)被用作低卡路里人工甜味剂。人类营养行业采用了与动物营养相似的技术,通过改善矿物质吸收和减少无机矿物质补充的负面副作用来缓解矿物质缺乏的症状,如贫血。蛋白质功能发挥的关键在于能够特异性地并且以不同的亲和力与其他各类分子。
生物合成:在植物中,氮首先以谷氨酸的形式被吸收为有机化合物,谷氨酸是由线粒体中的α-酮戊二酸和氨形成的。对于其他氨基酸,植物利用转氨酶将氨基从谷氨酸转移到另一种α-酮酸。例如,天冬氨酸转氨酶将谷氨酸和草酰乙酸转化为α-酮戊二酸和天冬氨酸。其他生物体也使用转氨酶来合成氨基酸。非标准氨基酸通常是通过对标准氨基酸的修饰形成的。例如,同型半胱氨酸是通过转硫途径形成的,或者是通过甲硫氨酸经由中间代谢物腺苷甲硫氨酸的去甲基化形成的,而羟脯氨酸是由脯氨酸的翻译后修饰产生的。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。27063-92-9
蛋白质是生物体所必需的生物大分子物质,是细胞中含量较丰富,功能较多的大分子物质。504-15-4
肽键形成:不是所有的肽键都是这样形成的。在少数情况下,肽是由特定的酶合成的。例如,三肽谷胱甘肽是细胞抵御氧化应激的重要组成部分。这种肽由游离氨基酸分两步合成。在一步中,γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶通过在谷氨酸的侧链羧基(该侧链的γ碳)和半胱氨酸的氨基之间形成的肽键缩合半胱氨酸和谷氨酸。该二肽然后通过谷胱甘肽合成酶与甘氨酸缩合形成谷胱甘肽。在化学中,肽是通过多种反应合成的。固相多肽合成中较常用的方法之一是用氨基酸的芳香肟衍生物作为活化单元。这些都是按顺序添加到生长的肽链上的,该肽链连接到固体树脂载体上。通过改变氨基酸的类型和顺序(使用组合化学)可以方便地合成大量不同的肽,这使得肽合成可用于创建肽库以用于通过高通量筛选发现药物。504-15-4